[发明专利]队列调度方法、装置及网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种队列调度方法、装置及网络设备。

背景技术

随着网际协议(Internet Protocol，IP)网络上新应用的不断出现，对IP网络的服务质量也提出了新的要求。例如，IP语音(Voice over IP，VoIP)等实时业务对报文的传输时延具有较高的要求，如果报文的传输时延太长，语音会延迟过长，对话就不能正常进行，这是用户所不能接受的。相对而言，E-mail和文本传输协议(File Transfer Protocol，FTP)业务对时间延迟并不敏感，即使有时速度降低，也不会对使用造成太多影响。为了支持具有不同服务需求的语音、视频以及数据等业务，要求IP网络能够区分出不同的业务，进而为之提供相应的服务。服务质量(Quality of Service，QoS)技术的出现便致力于解决这个问题。

层次化QoS(Hierarchy QoS，HQoS)不同于以往的单层QoS主要针对业务进行服务保证，HQoS可以将网络中的数据流按照用户业务、用户和用户组进行多层面QoS保障。HQoS包括多个调度级别，其中前三级的调度分别是：第一级调度是流队列(Flow Queue，FQ)、第二级调度是用户队列(User Queue，UQ)、第三级调度是用户组队列(Group Queue，GQ)，前三级调度是作为一个整体进行调度的。流队列是根据用户业务优先级区分并暂存用户各个流的数据；UQ和GQ为虚拟队列。所谓虚拟队列是指队列不存在实际的缓存单元，不暂存数据，数据进入队列和离开队列没有延迟，仅作为层次化调度中的一级队列参与调度。其中，每个UQ可以配置有承诺信息速率(Committed Information Rate，CIR)、峰值信息速率(Peak Information Rate，PIR)和引用的流队列、流映射、用户组队列对象等。每个UQ对应8种业务类型的FQ，根据实际应用情况可以通过配置使用其中的几种业务类型的FQ，但最多不会超过8个。HQoS可以将多个UQ绑定到一个GQ，但每个UQ最多只能绑定到一个GQ中。

现有HQoS是基于令牌桶进行队列调度的。令牌桶是一种流量监管技术，通过添加令牌的方式对流量进行监管，一个令牌对应报文的一个字节；在调度过程中，有令牌才允许从队列中出队，出队后根据报文大小扣除相应的令牌，达到衡量流量大小的目的。在HQoS调度过程中，入队时，根据报文分类结果将报文缓存到所属UQ对应的FQ中，并且如果该UQ不在调度表中，还要将该UQ加入调度表中；出队时，按照先CIR调度再PIR调度的顺序使出队报文达到每轮出队上限。在CIR或PIR的调度过程，如果调度表中UQ的数量不为0，则从调度表首部取下第一个UQ，然后判断该UQ的C桶或P桶令牌以及UQ加入的GQ的用户组令牌是否充足；如果是，则执行出队并扣除相应UQ和GQ的令牌，否则将该UQ从调度表中取下，执行相应判断操作之后重新将该UQ加入调度表尾部。其中，将UQ从调度表中取下，执行判断后重新将其加入调度表尾部的操作被称为空转。空转会浪费中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)的资源，而在队列调度所使用的CPU资源是有限的，因此空转会导致CPU的调度性能下降，影响整机转发。

发明内容

本发明提供一种队列调度方法、装置及网络设备，用以解决现有HQoS队列调度过程中存在的浪费CPU资源的问题，提高CPU的调度性能。

本发明提供一种队列调度方法，包括：

在本轮出队调度过程中，如果第一级调度表不为空，从所述第一级调度表中取下第一个用户队列，对取下的用户队列执行出队操作；所述第一级调度表中的用户队列是在加入所述第一级调度表时C桶令牌和对应的用户组令牌都充足的用户队列；

如果所述第一级调度表为空，从第二级调度表中取下第一个用户队列，对取下的用户队列执行出队操作；所述第二级调度表中的用户队列是在加入所述第二级调度表时C桶令牌不足而P桶令牌和对应的用户组令牌都充足的用户队列；

如果所述第二级调度表为空，结束本轮出队调度。

本发明提供一种队列调度装置，包括：

第一出队调度模块，用于在本轮出队调度过程中，在第一级调度表不为空，从所述第一级调度表中取下第一个用户队列，对取下的用户队列执行出队操作；所述第一级调度表中的用户队列是在加入所述第一级调度表时C桶令牌和对应的用户组令牌都充足的用户队列；